Определяем критерии Нуссельта для газа по уравнениям (6), (7), (8), (9), в зависимости от режима движения газа в трубах.

Определяем коэффициент теплоотдачи внутреннего теплоносителя:

,

где - коэффициент теплопроводности газа при средней температуре и давлении

      . (Прил.5)

8. Определяем режим движения холодного теплоносителя по критерию Рейнольдса для воздуха:

,

Где w - скорость воздуха в узком сечении

  - эквивалентный диаметр, принемается равным наружному диаметру трубки.

    - кинематическая вязкость воздуха при средней температуре,

 м²/с [ 3 ].

9. Определяем скорость воздуха в узком сечении:

,        

где - коэффициент, зависящий от типа аппарата и коэффициента оребрения,

       выбирается из табл. 3.2. [4];

- объемный расход воздуха, .

r - плотность воздуха при средней температуре,   [3].

Таблица 3.2.

Значения коэффициента А

Коэффициент оребрения

Коэффициент А

Расход воздуха вентилятора, ^.10³

290 564 600 672 14,6 0,074 - - - 21,2 - 0,094 0,095 0,105

10. Определяем критерий Нуссельта по уравнению Э.Р. Карасиной:

где - наружный диаметр ребер,

   - высота ребра,

   - шаг ребер,

11. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности :

где - коэффициент теплопроводности воздуха при средней температуре, ;

- эквивалентный диаметр, равный наружному диаметру трубок, несущих оребрение,

 

 12. Определяем приведенный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности:

где - коэффициент эффективности поверхности теплообмена, определяемый по формуле (10);

       значения гиперболического тангенса приведены в прил. 6.

  - площадь ребер, м²,

 где  - количество ребер на 1  погонный метр трубы;

  - толщина ребра, м;

  - площадь трубы, свободной от ребер, м

13. Вычисляем коэффициент теплопередачи:

.

14. Из уравнения теплопередачи определяем площадь теплообмена:

;

15.Сравниваем расчетное значение со значением площади по оребренным трубам выбранного аппарата. В случае расхождения расчетного значения с исходным более 5% повторяем расчет до достижения сходимости результатов с заданной точностью. Для этого подбираем второе значение температуры , а при необходимости третье и т.д.

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТАВО

После проведения теплового расчета необходимо  определить затраты мощности на прокачку теплоносителя по трубам. При движении газа по трубам часть мощности расходуется на преодоление линейных   и местных   гидравлических сопротивлений. Линейное сопротивление или сопротивление трения   определяется по формуле Дарси:

где  - коэффициент сопротивления трения по длине трубы;

      - длина трубы;

    - внутренний диаметр трубы;

    - скорость движения теплоносителя;

    - плотность теплоносителя.

Коэффициет сопротивления различных режимов движения жидкости определяется по формулам:

Для ламинарного режима движения, когда :

.

Для турбулентного режима движения, если :

.

Для режима движения, когда > ,

.

При движении по шероховатым трубам, когда 2320 < Re < Re _кр,

где Re =568 ;

- абсолютная шероховатость труб.

Местные сопротивления обусловлены наличием вентилей, задвижек, сужений, расширений, поворотов. Потери напора в местных сопротивленях определяются по формуле:

,

где -коэффициент местных сопротивлении.